在“万物互联”的浪潮中，传感器被誉为物联网的“神经末梢”。它们负责把物理世界的温度、压力、振动、应力等信息转换成可被读取的数据。然而，当传感器进入高温、高压、强电磁干扰、难布线等极端环境时，传统有线或电池供电方案往往失效或代价高昂。
在此背景下，一种无源无线垫片式压力传感器正逐渐成为物联网下一个爆发点的潜力选手。
（无源无线物联网下一个爆点：垫片式压力传感器的市场潜力 图源：摄图网）
一、从“有线监测”到“零功耗感知”，产业需求正被重新定义
在风电、轨道交通、化工管道、核电及大型机械设备中，螺栓和法兰的紧固状态直接关系到结构安全。然而，这些关键连接部位往往隐蔽、数量多、维护难。传统的应变片或应力环监测方法，不仅安装复杂，还需要布线或定期更换电池，长期运行成本高且可靠性有限。
无源无线技术的出现，为这些“难以触及”的监测场景打开了新局面。
垫片式传感器外形与普通垫圈相同，可直接替代原有结构件安装，不改变连接方式；其内部嵌入一个微型无源谐振器，通过压力变化引起谐振频率漂移，实现压力或预紧力的无线读取。整个系统无需电池、无需维护，即可实现长期稳定监测。
二、垫片式压力传感器的核心优势
结构一体化：传感器直接与螺栓连接界面融合，不额外占空间，机械强度高，适配标准件。
零功耗、免维护：依靠外部无线激励信号工作，无需供电，长期服役周期可达十年以上。
适应恶劣环境：金属封装结构具备优异的耐压、抗腐蚀、抗电磁干扰能力，特别适合风电塔筒、化工设备、桥梁等户外或复杂环境。
智能化运维：通过配套的无线读写装置，运维人员可快速扫描螺栓或法兰状态，形成实时数据记录，为数字孪生与智能运维平台提供数据支撑。
三、潜在市场：从“点”到“面”的规模化应用
垫片式压力传感器的市场空间正在从特种装备向大众工业拓展。
风电行业：风机螺栓松动是造成重大事故的常见原因之一。无源垫片传感器可在不停机状态下实现在线监测，显著提升运维效率。
轨道交通与桥梁：可实时监测扣件、连接件的应力变化，预防结构疲劳与松脱。
石化与压力管道：替代人工巡检，实现对法兰密封状态的动态监测，防止泄漏事故。
航空航天与装备制造：在高温、高振动场合，提供精准预紧力监控，保障结构安全。
业内预测，随着无源无线读写技术和低频通信协议的成熟，垫片式压力传感器有望在未来5年内成为数十亿级规模的细分市场，并成为物联网感知层的重要补充。
（无源无线物联网下一个爆点：垫片式压力传感器的市场潜力 图源：摄图网）
四、产业化挑战与突破方向
尽管前景广阔，但垫片式传感器的大规模应用仍需解决几个关键问题：
读写距离与金属穿透：如何在复杂电磁环境中实现稳定信号传输，是系统设计的关键。
标准化与通用接口：不同螺栓尺寸、法兰标准需匹配不同结构设计，亟需行业标准推动。
成本与量产工艺：提升传感器一致性、降低制造成本，是市场普及的前提。
随着新材料（如SiC陶瓷基封装）、低频天线、专用通信协议等技术的成熟，这些问题正逐步被突破。越来越多科研机构和企业已经在布局无源无线垫片式压力传感器领域，推动其从原型样机走向产业化量产阶段。
五、万物互联时代的“隐形冠军”
在未来的工业物联网体系中，数据获取的“盲区”将越来越少。
垫片式压力传感器正是那个让“隐蔽部位可视化”的关键节点。
它将以“零功耗、零维护、高可靠”的特性，赋能结构健康监测、智能运维、设备安全等核心场景，成为无源无线物联网领域的下一个爆发点。
